WO2014185307A1 - 摩擦材及びドラムブレーキ用摩擦材 - Google Patents

摩擦材及びドラムブレーキ用摩擦材 Download PDF

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WO2014185307A1
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titanate compound
friction
binder
titanate
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琢也 野本
恵美子 大門
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大塚化学株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a friction material and a friction material for a drum brake.
  • Friction materials used in brake systems for various vehicles and industrial machines are required to have excellent wear resistance and a high coefficient of friction and stability.
  • a friction material made of a friction adjusting material, a lubricant, a filler, and the like and a binder resin (binding material) for bonding them is used.
  • the drum brake has a problem that heat dissipation is poor due to a sealed structure, and fading is likely to occur. It is considered that the fade phenomenon occurs when an organic component in the friction material is decomposed to generate a gas, and the gas is interposed between the friction material and the drum.
  • Patent Document 1 discloses that the fade phenomenon can be suppressed by adding iron oxide or potassium titanate having an average particle size of 3.5 ⁇ m or more, but the fade phenomenon of the friction material containing a large amount of binder is suppressed. No means to do so has been proposed. Since the friction material of the drum brake has an arc shape, it is necessary to increase the amount of the binder to maintain the strength of the friction material.
  • the drum brake is able to generate a braking force larger than the input because the force pulled into the drum is generated by pressing a brake shoe with a friction material called a lining from the inside of the rotating drum. effect).
  • the larger the friction coefficient of the friction material the greater the self-servo effect.
  • the friction coefficient varies depending on the use environment, the variation is amplified by the self-servo effect, so that precise adjustment of the braking force becomes difficult.
  • An object of the present invention is to provide a friction material having excellent fade characteristics and wear resistance and a friction material for a drum brake.
  • the present invention provides the following friction materials and friction materials for drum brakes.
  • Item 1 A friction material containing a titanate compound and a binder, wherein the titanate compound is contained in an amount of 1 to 22% by volume of the entire friction material, and the binder is 18 volumes of the entire friction material.
  • Item 2 The friction material according to Item 1, which is a friction material for a drum brake.
  • Item 4 The friction material according to any one of Items 1 to 3, further comprising inorganic fibers.
  • Item 5 The friction material according to any one of Items 1 to 4, wherein the binder is a phenol resin.
  • Item 6 The friction material according to any one of Items 1 to 5, wherein the alkali elution rate of the titanate compound is 15% by mass or less.
  • the friction material and drum brake friction material of the present invention have excellent fade characteristics and wear resistance.
  • the friction material of the present invention is a friction material containing a titanate compound and a binding material, wherein the titanate compound is contained in an amount of 1 to 22% by volume of the entire friction material, and the binding material is the entire friction material. It is characterized by containing 18 volume% or more.
  • the content of titanate compound may be 1 to 22% by volume of the entire friction material, preferably 2 to 15% by volume, more preferably 2 to 10% by volume.
  • the content of the titanate compound is more than 22% by volume, a reverse fade phenomenon in which the friction coefficient increases is not preferable. It is presumed that this occurs because the organic component decomposes and the amount of the inorganic component exposed to the friction surface increases.
  • the content of the titanate compound is less than 1% by volume, it is not preferable because sufficient abrasion resistance cannot be obtained.
  • the alkali elution rate of the titanate compound may be 15% by mass or less, preferably 0.1 to 15% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass, and further preferably 0.1 to 6% by mass. is there.
  • the fade phenomenon can be suppressed and the wear resistance can be improved. It is presumed that the alkali component generated by the abrasion destruction of the titanate compound acts on the decomposition gas of the organic component and the generation of a transfer film (transfer film).
  • the titanate compound used in the present invention preferably has a water dispersion pH of 7 to 11, more preferably 8 to 10, and still more preferably 9 to 10.
  • aqueous dispersion pH of the titanate compound By setting the aqueous dispersion pH of the titanate compound within such a range, it is possible to suppress a decrease in friction characteristics due to acidic impurities contained in the titanate compound.
  • the alkali elution rate means the mass ratio of alkali metal and alkaline earth metal eluted from the titanate compound into water at 80 ° C. in water.
  • the alkali elution rate can be measured by, for example, an ion chromatograph.
  • water dispersion pH means the pH of the slurry obtained by disperse
  • the titanate compound used in the present invention is preferably a salt of at least one element selected from the group of alkali metals and alkaline earth metals.
  • alkali metal include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, and francium, and lithium, sodium, and potassium are preferable.
  • alkaline earth metal include beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, and radium, preferably magnesium and calcium.
  • titanate compounds include alkali metal titanates represented by the general formula M 2 O ⁇ nTiO 2 (wherein M is one or more of alkali metals, and n is a number of 4 to 11), An alkaline earth metal titanate represented by the general formula RO ⁇ TiO 2 (wherein R is one or more of alkaline earth metals), a general formula M x A y Ti 2-y O 4 (wherein , M is an alkali metal excluding lithium, A is one or more selected from lithium, magnesium, zinc, nickel, copper, iron, aluminum, gallium, and manganese, x is 0.5 to 1.0, and y is A titanate compound represented by the general formula K 0.5 to 0.8 Li 0.27 Ti 1.73 O 3.85 to 4 lithium potassium acid of the general formula K 0.2 ⁇ .8 Mg 0.4 Ti 1.6 O 3.7 can be cited lepidocrocite type titanate magnesium potassium represented by 1-4.
  • M alkali metal titanates represented by the general formula M 2 O ⁇ nTi
  • a titanate compound having a tunnel structure in the crystal structure is preferable, and specifically, Na 2 Ti 6 O 13 , Na 2 Ti 8 O 17 , K 2 Ti 6 O 13 , K 2 Ti 8 O 17 , Li 4 Ti 5 O 12, can be cited CaTiO 3, MgTiO 3, or the like.
  • a tunnel structure alkali elution from the titanate compound can be suppressed.
  • the titanate compound has non-fibrous particles such as fibrous, spherical, layered, plate-like, columnar, block-like, and irregular shapes, but is non-fibrous from the viewpoint of improving the working environment and frictional wear characteristics.
  • the average particle size is preferably from 0.1 to 50 ⁇ m, more preferably from 1 to 50 ⁇ m, still more preferably from 1 to 20 ⁇ m.
  • the average particle size means a particle size having an integrated value of 50% in the particle size distribution determined by the laser diffraction / scattering method.
  • thermosetting resins such as phenol resin, formaldehyde resin, melamine resin, epoxy resin, acrylic resin, aromatic polyester resin, urea resin can be mentioned, and one of these is used alone or in combination of two or more. be able to. Among these, a phenol resin is preferable.
  • the blending amount of the binder may be 18% by volume or more, preferably 19% by volume or more, and more preferably 20% by volume or more with respect to the entire friction material.
  • the upper limit of the amount is preferably 40% by volume, more preferably 30% by volume, and still more preferably 25%. If the amount of the binder is small, it is not preferable because sufficient wear resistance cannot be obtained.
  • the friction material of the present invention preferably further contains inorganic fibers.
  • the blending amount of the inorganic fibers is preferably 1 to 20% by volume, and more preferably 5 to 15% by volume with respect to the entire friction material.
  • the combined use of inorganic fibers and a titanate compound serves to further improve the fade characteristics and wear resistance.
  • the inorganic fibers preferably have an average fiber diameter of 0.1 to 10 ⁇ m and an average fiber length of 100 to 800 ⁇ m.
  • inorganic fiber used in the present invention an arbitrary one can be appropriately selected from known inorganic fibers used in the friction material.
  • rock wool, wollastonite fiber, Al 2 O 3 —SiO 2 ceramic fiber, biosoluble ceramic fiber, glass fiber, carbon fiber and the like can be mentioned, one of these alone or two or more Can be used in combination.
  • rock wool is preferable.
  • one or two or more additives that are conventionally used as friction modifiers can be blended in the friction material, as long as the preferable physical properties are not impaired.
  • friction modifiers include abrasives, lubricants, organic dust, metals, fillers, and the like. These can be blended according to the friction characteristics required for the product, for example, the coefficient of friction, wear resistance, vibration characteristics, squeal characteristics, and the like.
  • the above-mentioned binder, titanate compound, and a mixture of inorganic fibers, friction modifiers, etc. are molded at room temperature and at a predetermined pressure, and then predetermined.
  • the molded body of friction material can be finished by thermoforming at a temperature, heat treatment and finishing treatment.
  • the friction material of the present invention can be used for disc brakes, drum brakes and the like.
  • it can be suitably used for a drum brake in which the fluctuation of the friction coefficient is amplified by the self-servo effect and the fade phenomenon is likely to occur.
  • Specific examples of the drum brake include a leading / trailing type, a two leading type, a duo touring type, a duo servo type and the like.
  • the following titanate compounds were used in Examples and Comparative Examples.
  • the alkali elution rate and water dispersion pH were measured according to the following methods.
  • composition potassium potassium titanate (compositional formula K 2 O ⁇ 8TiO 2 ), particle shape: plate shape, average particle size: 8 ⁇ m, alkali elution rate: 0.2 mass%, water dispersion pH: 9.4
  • composition Potassium magnesium titanate (compositional formula K 0.7 Mg 0.4 Ti 1.6 O 3.95 ), particle shape: plate shape, average particle size: 4 ⁇ m, alkali elution rate: 5.3 mass%, water Dispersion pH: 11
  • composition potassium titanate (compositional formula K 2 O ⁇ 6TiO 2 ), particle shape: plate shape, average particle size: 27 ⁇ m, alkali elution rate: 0.2 mass%, water dispersion pH: 9.2
  • Composition potassium titanate (compositional formula K 2 O ⁇ 6TiO 2 ), particle shape: columnar, average length: 2.0
  • the friction test was performed in accordance with JASO C406: 2000 using a scale dynamometer, the rotor was 110 mm cast iron (carbon content 3.3%), and the inertia was a 2t-25t truck drum brake friction material.
  • the absorption energy per unit area was set to 1200 J / cm 2 (initial speed 100 km / h).
  • the friction coefficient at the time of 2 nd fade test was measured, showing an initial friction coefficient, minimum coefficient of friction, the fade rate in Table 1.
  • the fade rate is calculated based on the formula [minimum coefficient of friction / coefficient of friction immediately before lowering] ⁇ 100, and the fade rate of Comparative Example 2 in which the reverse fading phenomenon is observed is expressed by the formula [final friction coefficient / initial friction coefficient] ⁇ 100.
  • Rock wool in the table is rock wool having a fiber length of 125 ⁇ m (manufactured by Lapinus, RB295-Roxul 1000), and “phenol resin” is a novolac type phenol resin (manufactured by Sumitomo Bakelite, PR-51510). .
  • the friction materials of Examples 1 to 8 according to the present invention have excellent fade characteristics and wear resistance as compared with the friction material of Comparative Example 1. It can be seen that the friction material of Comparative Example 2 containing more titanate compound than the range of the present invention has a high fade rate and a low fade characteristic. Moreover, it turns out that abrasion resistance further improves by containing the rock wool which is an inorganic fiber from the comparison with Example 2 and Example 8. FIG.

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Abstract

　優れたフェード特性及び耐摩耗性を有した摩擦材及びドラムブレーキ用摩擦材を提供する。　チタン酸塩化合物と、結合材とを含有した摩擦材であって、チタン酸塩化合物が摩擦材全体の１～２２体積％含有されており、結合材が摩擦材全体の１８体積％以上含有されていることを特徴とする。

Description

摩擦材及びドラムブレーキ用摩擦材
　本発明は、摩擦材及びドラムブレーキ用摩擦材に関するものである。
　各種車両や産業機械等のブレーキシステムに用いられる摩擦材は、耐摩耗性が優れていること、摩擦係数が高く安定していることが求められている。これらの特性を満足させるために摩擦調整材、潤滑材、充填材などと、これらを結合するバインダー樹脂（結合材）からなる摩擦材が使用されている。
　ブレーキを連続使用すると、摩擦材が高温になり、極端に摩擦係数が小さくなることがある（フェード現象）。ブレーキシステムの中でもドラムブレーキは、密閉構造のため放熱性が悪く、フェード現象が発生しやすいという問題がある。フェード現象は、前記摩擦材中の有機成分が分解してガスが発生し、そのガスが摩擦材とドラムの間に介在する事で発生すると考えられている。
　特許文献１に、平均粒子径３．５μｍ以上の、酸化鉄又はチタン酸カリウムを配合することでフェード現象を抑制できることが開示されているが、結合材を多く配合した摩擦材のフェード現象を抑制する手段は提案されていない。ドラムブレーキの摩擦材は、円弧状であることから、摩擦材の強度保持のために結合材の配合量を多くする必要がある。
　ドラムブレーキは、回転するドラムの内側から、ライニングと呼ばれる摩擦材を貼ったブレーキシューを押しつけることで、ドラムに引き込まれる力が発生するため、入力より大きな制動力を発生することができる（セルフサーボ効果）。摩擦材の摩擦係数が大きいほど大きなセルフサーボ効果が得られる。しかし、摩擦係数が使用環境により変動すると、前記変動がセルフサーボ効果で増幅されるため、制動力の精密な調整が難しくなる。
特開２０１１－２３６３３２号公報
　本発明の目的は、優れたフェード特性及び耐摩耗性を有した摩擦材及びドラムブレーキ用摩擦材を提供することにある。
　本発明は、以下の摩擦材及びドラムブレーキ用摩擦材を提供する。
　項１　チタン酸塩化合物と、結合材とを含有した摩擦材であって、前記チタン酸塩化合物が摩擦材全体の１～２２体積％含有されており、前記結合材が摩擦材全体の１８体積％以上含有されていることを特徴とする摩擦材。
　項２　ドラムブレーキ用摩擦材であることを特徴とする項１に記載の摩擦材。
　項３　チタン酸塩化合物と結合材との体積比が、チタン酸塩化合物：結合材＝０．１：１～１：１であることを特徴とする項１または２に記載の摩擦材。
　項４　さらに無機繊維を含有していることを特徴とする項１～３のいずれか一項に記載の摩擦材。
　項５　前記結合材が、フェノール樹脂であることを特徴とする項１～４のいずれか一項に記載の摩擦材。
　項６　前記チタン酸塩化合物のアルカリ溶出率が、１５質量％以下であることを特徴とする項１～５のいずれか一項に記載の摩擦材。
　本発明の摩擦材及びドラムブレーキ用摩擦材は、優れたフェード特性及び耐摩耗性を有している。
　以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
　本発明の摩擦材は、チタン酸塩化合物と、結合材とを含有した摩擦材であって、チタン酸塩化合物が摩擦材全体の１～２２体積％含有されており、結合材が摩擦材全体の１８体積％以上含有されていることを特徴とする。
　チタン酸塩化合物の含有量は、摩擦材全体の１～２２体積％であればよく、好ましくは２～１５体積％、より好ましくは２～１０体積％である。チタン酸塩化合物の含有量が２２体積％より多いと、摩擦係数が上昇する逆フェード現象が生じるため好ましくない。有機成分が分解し無機成分が摩擦面に露出する量が増加していくため発生すると推測される。チタン酸塩化合物の含有量が１体積％より少ないと、十分な耐摩耗性を得ることができないため好ましくない。
　チタン酸塩化合物のアルカリ溶出率は１５質量％以下であればよく、好ましくは０．１～１５質量％、より好ましくは０．１～１０質量％、さらに好ましくは０．１～６質量％である。このようなチタン酸塩化合物を用いることによりフェード現象を抑制し、耐摩耗性を向上することができる。チタン酸塩化合物の摩滅破壊により生ずるアルカリ成分が、有機成分の分解ガスやトランスファーフィルム（移着膜）の生成に作用しているものと推測される。
　本発明で使用するチタン酸塩化合物は、水分散ｐＨが７～１１であることが好ましく、８～１０であることがより好ましく、９～１０であることがさらに好ましい。チタン酸塩化合物の水分散ｐＨを、このような範囲内にすることにより、チタン酸塩化合物に含まれる酸性不純物による摩擦特性の低下を抑制することができる。
　本発明においてアルカリ溶出率とは、８０℃の水中においてチタン酸塩化合物から水中に溶出したアルカリ金属及びアルカリ土類金属の質量割合のことをいう。アルカリ溶出率は、例えばイオンクロマトグラフにて測定することができる。本発明において水分散ｐＨとは、チタン酸塩化合物を２０℃の水に分散させて得られるスラリーのｐＨのことをいう。
　本発明で使用するチタン酸塩化合物は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の群から選ばれる少なくとも１種の元素の塩であることが好ましい。アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フランシウムが挙げられ、好ましくはリチウム、ナトリウム、カリウムである。アルカリ土類金属としては、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ラジウムが挙げられ、好ましくはマグネシウム、カルシウムである。
　チタン酸塩化合物としては、例えば、一般式Ｍ２Ｏ・ｎＴｉＯ２（式中、Ｍはアルカリ金属の１種又は２種以上、ｎは４～１１の数）で表わされるチタン酸アルカリ金属塩、一般式ＲＯ・ＴｉＯ２（式中、Ｒはアルカリ土類金属の１種又は２種以上）で表わされるチタン酸アルカリ土類金属塩、一般式ＭｘＡｙＴｉ２－ｙＯ４（式中、Ｍはリチウムを除くアルカリ金属、Ａはリチウム、マグネシウム、亜鉛、ニッケル、銅、鉄、アルミニウム、ガリウム、マンガンより選ばれる１種又は２種以上、ｘは０．５～１．０、ｙは０．２５～１．０の数）で表わされるチタン酸塩化合物、一般式Ｋ０．５～０．8Ｌｉ０．２７Ｔｉ１．７３Ｏ３．８５～4で表わされるレピドクロサイト型チタン酸リチウムカリウム、一般式Ｋ０．２～０．8Ｍｇ０．４Ｔｉ１．６Ｏ３．７～４で表わされるレピドクロサイト型チタン酸マグネシウムカリウム等を挙げることができる。これらの中でも結晶構造がトンネル構造のチタン酸塩化合物が好ましく、具体的には、Ｎａ２Ｔｉ６Ｏ１３、Ｎａ２Ｔｉ８Ｏ１７、Ｋ２Ｔｉ６Ｏ１３、Ｋ２Ｔｉ８Ｏ１７、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２、ＣａＴｉＯ３、ＭｇＴｉＯ３等を挙げることができる。トンネル構造にすることで、チタン酸塩化合物からのアルカリの溶出を抑えることできる。
　チタン酸塩化合物の形状は、繊維状、球状、層状、板状、柱状、ブロック状、不定形状などの非繊維状の粒子があるが、作業環境や摩擦摩耗特性向上の観点から非繊維状であることが好ましい。平均粒子径は０．１～５０μｍであることが好ましく、１～５０μｍであることがより好ましく、１～２０μｍであることがさらに好ましい。本発明において平均粒子径は、レーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値５０％の粒子径を意味する。
　本発明で使用する結合材としては、摩擦材で使用される公知の結合材の中から任意のものを適宜選択して用いることができる。例えばフェノール樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ユリア樹脂等の熱硬化性樹脂を挙げることができ、これらの１種を単独又は２種以上を組み合わせて使用することができる。この中でもフェノール樹脂が好ましい。
　結合材の配合量は、摩擦材全体に対して、１８体積％以上であればよく、好ましくは１９体積％以上、より好ましくは２０体積％以上である。配合量の上限値は、好ましくは４０体積％、より好ましくは３０体積％、さらに好ましくは２５％である。結合材の配合量が少ないと、十分な耐摩耗性を得ることができないため好ましくない。チタン酸塩化合物と結合材との体積比は、チタン酸塩化合物：結合材＝０．１：１～１：１であることが好ましく、０．１～０．７であることがより好ましく、０．１～０．５であることがさらに好ましく。このような配合比率にすることによりフェード現象を抑制し、耐摩耗性を向上することができる。
　本発明の摩擦材は、さらに無機繊維を配合することが好ましい。無機繊維の配合量は、摩擦材全体に対して１～２０体積％であることが好ましく、５～１５体積％であることがより好ましい。本発明において、無機繊維とチタン酸塩化合物を併用することで、フェード特性と耐摩耗性をさらに向上させる働きがある。無機繊維の平均繊維径は０．１～１０μｍ、平均繊維長は１００～８００μｍであることが好ましい。
　本発明で使用する無機繊維は、摩擦材で使用される公知の無機繊維の中から任意のものを適宜選択して用いることができる。例えば、ロックウール、ワラストナイト繊維、Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系セラミック繊維、生体溶解性セラミック繊維、ガラス繊維、炭素繊維等を挙げることができ、これらの１種を単独又は２種以上を組み合わせて使用することができる。この中でもロックウールが好ましい。
　本発明の摩擦材には、その好ましい物性を損なわない範囲で、従来、摩擦材に一般に摩擦調整材として使用される添加材等を１種又は２種以上を組み合わせて配合することができる。このような摩擦調整材としては、例えば、研削材、潤滑材、有機ダスト、金属類、充填材などを挙げることができる。これらは、製品に要求される摩擦特性、例えば、摩擦係数、耐摩耗性、振動特性、鳴き特性等に応じて配合することができる。
　本発明の摩擦材を製造するには、上記の結合材、チタン酸塩化合物に、必要に応じて無機繊維、摩擦調整材等を混合したものを、常温にて所定圧力で成形し、次いで所定温度にて熱成形し、熱処理及び仕上げ処理することにより摩擦材の成形体に仕上げることができる。
　本発明の摩擦材は、ディスクブレーキ、ドラムブレーキなどに使用することができる。特に摩擦係数の変動がセルフサーボ効果で増幅され、またフェード現象が発生しやすいドラムブレーキに好適に使用することができる。ドラムブレーキとしては、具体的にはリーディング・トレーリング型、ツーリーディング型、デュオ・ツーリング型、デュオサーボ型などのドラムブレーキが挙げられる。
　以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明する。本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。
　実施例及び比較例には以下のチタン酸塩化合物を用いた。なお、アルカリ溶出率及び水分散ｐＨは、下記の方法に従って測定した。
　（チタン酸塩化合物Ａ）
　組成：８チタン酸カリウム（組成式Ｋ２Ｏ・８ＴｉＯ２）、粒子形状：板状、平均粒子径：８μｍ、アルカリ溶出率：０．２質量％、水分散ｐＨ：９．４
　（チタン酸塩化合物Ｂ）
　組成：チタン酸マグネシウムカリウム（組成式Ｋ０．７Ｍｇ０．４Ｔｉ１．６Ｏ３．９５）、粒子形状：板状、平均粒子径：４μｍ、アルカリ溶出率：５．３質量％、水分散ｐＨ：１１
　（チタン酸塩化合物Ｃ）
　組成：６チタン酸カリウム（組成式Ｋ２Ｏ・６ＴｉＯ２）、粒子形状：板状、平均粒子径：２７μｍ、アルカリ溶出率：０．２質量％、水分散ｐＨ：９．２
　（チタン酸塩化合物Ｄ）
　組成：６チタン酸カリウム（組成式Ｋ２Ｏ・６ＴｉＯ２）、粒子形状：柱状、平均長：２．０μｍ、平均径：０．４μｍ、アルカリ溶出率：０．２質量％、水分散ｐＨ：９．５
　（チタン酸塩化合物Ｅ）
　組成：６チタン酸カリウム（組成式Ｋ２Ｏ・６ＴｉＯ２）、粒子形状：繊維状、平均長：１３μｍ、平均径：０．４μｍ、アルカリ溶出率：０．１質量％、水分散ｐＨ：７．０
　（アルカリ溶出率の測定方法）
　チタン酸塩化合物の質量（Ｘ）を測定し、次いで該チタン酸塩化合物を蒸留水に加えて１質量％のスラリーを調製し、８０℃で４時間撹拌後、ポアサイズ０．２μｍのメンブレンフィルターで固形分を除去し、抽出液を得た。得られた抽出液のアルカリ金属とアルカリ土類金属の総質量（Ｙ）をイオンクロマトグラフ（ダイオネクス社製、ＩＣＳ－１１００）にて測定した。次いで、前記質量（Ｘ）及び（Ｙ）の値を用い、式［（Ｙ）／（Ｘ）］×１００に基づいて、アルカリ溶出率を算出した。
　（水分散ｐＨの測定方法）
　チタン酸塩化合物１ｇを蒸留水１００ｍＬに加えて１質量％のスラリーを調製し、得られたスラリーのｐＨ（温度２０℃）をｐＨメーター（堀場製作所社製、Ｆ２１）にて測定し、水分散ｐＨとした。
　＜摩擦材の製造＞
　（実施例１～実施例８、比較例１～比較例２）
　表１に示す組成で各種材料を配合し、レーディゲミキサーにて混合後、得られた混合物を仮成型（１０ＭＰａ）、熱成形（１５０℃、２０ＭＰａ）を行い、さらに熱処理（２１０℃）を行い、摩擦材を製造した。摩擦材を面積５．５ｃｍ２の扇型のテストピースに加工し、得られたテストピースの摩擦試験を行った。
　摩擦試験は、スケールダイナモメーターを用いてＪＡＳＯ　Ｃ４０６：２０００に準拠して行い、ローターはφ１１０ｍｍの鋳鉄（炭素含有量３．３％）を用い、イナーシャは２ｔ－２５ｔトラックのドラムブレーキ用摩擦材の単位面積当たりの吸収エネルギー１２００Ｊ／ｃｍ２（初速１００ｋｍ／ｈ）になるように設定した。２ｎｄフェード試験時における摩擦係数を測定し、初期摩擦係数、最低摩擦係数、フェード率を表１に示した。フェード率は、式［最低摩擦係数／低下直前摩擦係数］×１００に基づき算出し、逆フェード現象が見られた比較例２のフェード率は、式［最終回摩擦係数／初回摩擦係数］×１００に基づき算出した。２ｎｄフェード試験は、初速１００ｋｍ／ｈ、減速度０．５Ｇ、制動回数３０回で行った。さらに、摩擦試験終了後の摩擦材（テストピース）及びローターの摩耗量を測定し、表１に示した。
　なお、表中の「ロックウール」は繊維長１２５μｍのロックウール（ラピナス社製、ＲＢ２９５－Ｒｏｘｕｌ１０００）であり、「フェノール樹脂」はノボラック型のフェノール樹脂（住友ベークライト社製、ＰＲ－５１５１０）である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示すように、本発明に従う実施例１～８の摩擦材は、比較例１の摩擦材に比べ、優れたフェード特性及び耐摩耗性を有している。チタン酸塩化合物を本発明の範囲よりも多く含む比較例２の摩擦材は、フェード率が高くなり、フェード特性が低下していることがわかる。また、実施例２と実施例８との比較から、無機繊維であるロックウールを含有することにより、耐摩耗性がさらに向上することがわかる。

Claims (6)

  1. 　チタン酸塩化合物と、結合材とを含有した摩擦材であって、前記チタン酸塩化合物が摩擦材全体の１～２２体積％含有されており、前記結合材が摩擦材全体の１８体積％以上含有されていることを特徴とする摩擦材。
  2. 　ドラムブレーキ用摩擦材であることを特徴とする請求項１に記載の摩擦材。
  3. 　チタン酸塩化合物と結合材との体積比が、チタン酸塩化合物：結合材＝０．１：１～１：１であることを特徴とする請求項１または２に記載の摩擦材。
  4. 　さらに無機繊維を含有していることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の摩擦材。
  5. 　前記結合材が、フェノール樹脂であることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の摩擦材。
  6. 　前記チタン酸塩化合物のアルカリ溶出率が、１５質量％以下であることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の摩擦材。
    　
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017183439A1 (ja) * 2016-04-19 2017-10-26 日清紡ブレーキ株式会社 摩擦材

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016160299A (ja) * 2015-02-27 2016-09-05 株式会社アドヴィックス 非石綿系摩擦材
JP6514039B2 (ja) * 2015-06-01 2019-05-15 大塚化学株式会社 樹脂組成物、これを用いた摩擦材及び摩擦部材
US10233988B2 (en) 2015-09-23 2019-03-19 Akebono Brake Industry Co., Ltd Friction material
JP2017101772A (ja) * 2015-12-03 2017-06-08 日本バルカー工業株式会社 グランドパッキン
JP2017160402A (ja) * 2016-03-11 2017-09-14 株式会社エコ・アール 摩擦材
JP6713392B2 (ja) * 2016-09-28 2020-06-24 大塚化学株式会社 樹脂組成物、これを用いた摩擦材、摩擦部材、及びドラムブレーキ用ブレーキシュー
KR102237886B1 (ko) * 2017-03-08 2021-04-07 오츠카 가가쿠 가부시키가이샤 마찰재 조성물, 마찰재 및 마찰 부재
CN111561530A (zh) * 2020-04-23 2020-08-21 浙江万赛汽车零部件股份有限公司 一种高温500度耐磨型刹车片及其制备方法

Citations (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10121033A (ja) * 1996-10-18 1998-05-12 Nisshinbo Ind Inc 摩擦材
JPH10130629A (ja) * 1996-11-01 1998-05-19 Nisshinbo Ind Inc 摩擦材
JPH10139894A (ja) * 1996-11-07 1998-05-26 Kubota Corp 耐フェード性にすぐれたブレーキ用摩擦材
JPH10279924A (ja) * 1997-04-09 1998-10-20 Kubota Corp 非石綿系ブレーキ用摩擦材
JPH10279925A (ja) * 1997-04-09 1998-10-20 Kubota Corp 非石綿系摩擦材
JPH10279923A (ja) * 1997-04-01 1998-10-20 Toyota Motor Corp ハイブリッドブレーキ材用摩擦材
JPH1112559A (ja) * 1997-06-27 1999-01-19 Aisin Chem Co Ltd 摩擦材
JPH1161105A (ja) * 1997-08-21 1999-03-05 Aisin Chem Co Ltd 摩擦材
JP2000178026A (ja) * 1998-12-14 2000-06-27 Kubota Corp 複合チタン化合物粉末およびその製造方法
JP2000178536A (ja) * 1998-12-14 2000-06-27 Kubota Corp 摩擦材
JP2000234086A (ja) * 1999-02-16 2000-08-29 Hitachi Chem Co Ltd 非石綿摩擦材
JP2000345142A (ja) * 1999-04-02 2000-12-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 摩擦材
JP2002097286A (ja) * 2000-09-20 2002-04-02 Aisin Chem Co Ltd 摩擦材
JP2002275452A (ja) * 2001-01-12 2002-09-25 Nisshinbo Ind Inc 非石綿系摩擦材
JP2002371266A (ja) * 2001-06-14 2002-12-26 Aisin Seiki Co Ltd 摩擦材
JP2003082331A (ja) * 2001-07-02 2003-03-19 Nisshinbo Ind Inc 非石綿系摩擦材
JP2003238700A (ja) * 2002-02-21 2003-08-27 Nisshinbo Ind Inc 非石綿系摩擦材
JP2004131634A (ja) * 2002-10-11 2004-04-30 Toyota Motor Corp 摩擦材
JP2004204904A (ja) * 2002-12-24 2004-07-22 Hitachi Chem Co Ltd ブレーキライニング
JP2004346214A (ja) * 2003-05-23 2004-12-09 Hitachi Chem Co Ltd 摩擦材組成物及び摩擦材組成物を用いた摩擦材
JP2005009620A (ja) * 2003-06-20 2005-01-13 Hitachi Chem Co Ltd ブレーキライニング
JP2005036157A (ja) * 2003-07-18 2005-02-10 Akebono Brake Ind Co Ltd 摩擦材
JP2007186591A (ja) * 2006-01-13 2007-07-26 Advics:Kk 摩擦材
JP2008189791A (ja) * 2007-02-05 2008-08-21 Advics:Kk 摩擦材
JP2009280499A (ja) * 2009-09-01 2009-12-03 Otsuka Chem Co Ltd 板状４チタン酸カリウム並びにその製造方法及び摩擦材
JP2010242002A (ja) * 2009-04-08 2010-10-28 Akebono Brake Ind Co Ltd 摩擦調整材及び摩擦材
JP2011148675A (ja) * 2009-05-15 2011-08-04 Akebono Brake Ind Co Ltd 粉体粒子およびその製造方法ならびにこの粉体粒子を用いた摩擦材
JP2011236332A (ja) * 2010-05-11 2011-11-24 Akebono Brake Ind Co Ltd 摩擦材
JP2012082368A (ja) * 2010-10-14 2012-04-26 Akebono Brake Ind Co Ltd 多孔性花弁状粒子、その製造方法および該多孔性花弁状粒子を含むブレーキ用摩擦材
JP2012111650A (ja) * 2010-11-22 2012-06-14 Akebono Brake Ind Co Ltd 多孔性球状粒子、その製造方法および該多孔性球状粒子を含むブレーキ用摩擦材
JP2013112712A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Advics Co Ltd 摩擦材

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT8253599V0 (it) * 1982-08-02 1982-08-02 Iperco Italian Permafuse Corp Guarnizioni per ganasce di freni a tamburo
US5891933A (en) * 1998-04-09 1999-04-06 Alliedsignal Inc. Metal titanates for friction stabilization of friction materials
US6620860B2 (en) * 2000-03-31 2003-09-16 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Friction material
EP1225365A1 (en) * 2001-01-12 2002-07-24 Nisshinbo Industries, Inc. Non-asbestos friction materials
US20070219289A1 (en) * 2006-03-15 2007-09-20 Federal-Mogul World Wide, Inc. Friction Material

Patent Citations (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10121033A (ja) * 1996-10-18 1998-05-12 Nisshinbo Ind Inc 摩擦材
JPH10130629A (ja) * 1996-11-01 1998-05-19 Nisshinbo Ind Inc 摩擦材
JPH10139894A (ja) * 1996-11-07 1998-05-26 Kubota Corp 耐フェード性にすぐれたブレーキ用摩擦材
JPH10279923A (ja) * 1997-04-01 1998-10-20 Toyota Motor Corp ハイブリッドブレーキ材用摩擦材
JPH10279924A (ja) * 1997-04-09 1998-10-20 Kubota Corp 非石綿系ブレーキ用摩擦材
JPH10279925A (ja) * 1997-04-09 1998-10-20 Kubota Corp 非石綿系摩擦材
JPH1112559A (ja) * 1997-06-27 1999-01-19 Aisin Chem Co Ltd 摩擦材
JPH1161105A (ja) * 1997-08-21 1999-03-05 Aisin Chem Co Ltd 摩擦材
JP2000178026A (ja) * 1998-12-14 2000-06-27 Kubota Corp 複合チタン化合物粉末およびその製造方法
JP2000178536A (ja) * 1998-12-14 2000-06-27 Kubota Corp 摩擦材
JP2000234086A (ja) * 1999-02-16 2000-08-29 Hitachi Chem Co Ltd 非石綿摩擦材
JP2000345142A (ja) * 1999-04-02 2000-12-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 摩擦材
JP2002097286A (ja) * 2000-09-20 2002-04-02 Aisin Chem Co Ltd 摩擦材
JP2002275452A (ja) * 2001-01-12 2002-09-25 Nisshinbo Ind Inc 非石綿系摩擦材
JP2002371266A (ja) * 2001-06-14 2002-12-26 Aisin Seiki Co Ltd 摩擦材
JP2003082331A (ja) * 2001-07-02 2003-03-19 Nisshinbo Ind Inc 非石綿系摩擦材
JP2003238700A (ja) * 2002-02-21 2003-08-27 Nisshinbo Ind Inc 非石綿系摩擦材
JP2004131634A (ja) * 2002-10-11 2004-04-30 Toyota Motor Corp 摩擦材
JP2004204904A (ja) * 2002-12-24 2004-07-22 Hitachi Chem Co Ltd ブレーキライニング
JP2004346214A (ja) * 2003-05-23 2004-12-09 Hitachi Chem Co Ltd 摩擦材組成物及び摩擦材組成物を用いた摩擦材
JP2005009620A (ja) * 2003-06-20 2005-01-13 Hitachi Chem Co Ltd ブレーキライニング
JP2005036157A (ja) * 2003-07-18 2005-02-10 Akebono Brake Ind Co Ltd 摩擦材
JP2007186591A (ja) * 2006-01-13 2007-07-26 Advics:Kk 摩擦材
JP2008189791A (ja) * 2007-02-05 2008-08-21 Advics:Kk 摩擦材
JP2010242002A (ja) * 2009-04-08 2010-10-28 Akebono Brake Ind Co Ltd 摩擦調整材及び摩擦材
JP2011148675A (ja) * 2009-05-15 2011-08-04 Akebono Brake Ind Co Ltd 粉体粒子およびその製造方法ならびにこの粉体粒子を用いた摩擦材
JP2009280499A (ja) * 2009-09-01 2009-12-03 Otsuka Chem Co Ltd 板状４チタン酸カリウム並びにその製造方法及び摩擦材
JP2011236332A (ja) * 2010-05-11 2011-11-24 Akebono Brake Ind Co Ltd 摩擦材
JP2012082368A (ja) * 2010-10-14 2012-04-26 Akebono Brake Ind Co Ltd 多孔性花弁状粒子、その製造方法および該多孔性花弁状粒子を含むブレーキ用摩擦材
JP2012111650A (ja) * 2010-11-22 2012-06-14 Akebono Brake Ind Co Ltd 多孔性球状粒子、その製造方法および該多孔性球状粒子を含むブレーキ用摩擦材
JP2013112712A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Advics Co Ltd 摩擦材

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017183439A1 (ja) * 2016-04-19 2017-10-26 日清紡ブレーキ株式会社 摩擦材
JP2017193612A (ja) * 2016-04-19 2017-10-26 日清紡ブレーキ株式会社 摩擦材

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